Parámetros estructurales de las viviendas de adobe (Cusco, Perú) para la evaluación del desempeño sísmico

Abstract

En este trabajo se evalúan las propiedades estructurales de las construcciones de adobe en Cusco, Perú, para ser usadas como parámetros en la evaluación de la capacidad y del riesgo sísmico. Las propiedades geométricas (tipología) de las viviendas de adobe han sido determinadas a través de encuestas de campo en un trabajo anterior. Con la información recopilada se creó una base de datos resaltando la media, desviación estándar y funciones de distribución de probabilidad (FDP) de cada uno de los parámetros como la altura de la vivienda, ancho de muros, dimensiones de los adobes, etc. La ciudad del Cusco ha sido seleccionada para este estudio por ser una de las ciudades con mayor cantidad de viviendas de tierra en el Perú, país con intensa actividad sísmica. La información sobre el comportamiento sísmico de las construcciones de adobe ha sido obtenida a través de ensayos experimentales realizados en la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). Los resultados de estos ensayos han permitido desarrollar expresiones para el cálculo de la deriva (capacidad de deformación) y del período de vibración de las viviendas de adobe. En base a estas ecuaciones, la capacidad sísmica de las viviendas de tierra del Cusco ha sido calculada y usada en una reciente propuesta probabilística de la estimación de pérdidas por terremotos basada en desplazamientos (acrónimo DBELA). Esta metodología plantea la generación de una población aleatoria de viviendas siguiendo la información estadística de las propiedades geométricas. Luego, la capacidad estructural de cada vivienda aleatoria es calculada (capacidad de desplazamiento vs. período de vibración) y comparada con la demanda sísmica, obteniéndose de esta forma probabilidades de daños (curvas de vulnerabilidad).

This paper looks at the structural properties of adobe buildings in Cusco, Peru, for use in seismic performance and seismic risk assessment. The geometrical properties (typology) of adobe dwellings from Cusco have been established according to a building-by-building survey. Cusco has been chosen for this study as, according to the national census, around 80% of the building stock in this town is constructed with adobe. Furthermore, this region of the country is relatively seismically active and thus seismic risk assessment studies are warranted. Additional structural information of adobe buildings has been obtained from experimental tests carried out at the Catholic University of Peru. These tests have allowed the inter-storey drift capacity and the period of vibration of adobe buildings to be derived. A database containing the principal geometrical properties of 30 dwellings has been created which has allowed the mean, standard deviation and probability density functions (PDF) to be defined for each parameter such as storey height, wall length, etc. These properties are of use in a recently proposed probabilistic displacement-based earthquake loss assessment method (DBELA) which generates random populations of buildings based on this input data. The structural capacity of each random building is then predicted based on structural mechanics principles, and by comparing this capacity with the demand from earthquakes, estimates of the probability of damage can be made.